Microcontroladores PIC – Curso Programación en MikroC ( *.asm) (Parte 1)

Hola nuevamente a Artes Electrónicas Pachani, iniciaremos la programación del microcontrolador PIC 18F4550, en ensamblador en el entorno MikroC , esta dirigido para lectores novatos, aficionados (hobbistas), estudiantes, que deseen implementar programas para microcontroladores en MikroC.

Un lenguaje de alto nivel

Bien sabemos por lo dicho antes que el compilador de alto nivel en lenguaje C utiliza estructuras que facilitan la programación, optimiza las operaciones matemáticas y los procesos, por medio del uso de
funciones predefinidas y las no predefinidas que nosotros mismos podemos crear, así como el uso de un conjunto de variables, de tipo carácter, entero, y punto decimal.

En nuestro caso aremos uso de esta facilidad para hacer uso del lenguaje C y también Ensamblador para mejorar la calidad de nuestro código para aprovechar las características de nuestros microcontroladores ante la problemática que necesitamos resolver.

Registros de control de puerto

Cada puerto de E/S dentro de los microcontroladores tiene asociado 3 registros:

Registro TRIS : mediante este registro se configuran cada una de las líneas de E/S del puerto como:

ENTRADA (bit correspondiente a '1')

SALIDA (bit correspondiente a '0').

Registro PORT : mediante este registro se puede LEER el nivel en el pin de E/S (Entrada de Datos)

Registro LAT : mediante este registro se ESCRIBIR el valor de del pin de E/S (Salida de Datos)

Ahora continuemos con la estructura de un programa en lenguaje C, este relativamente simple, por lo cual trataremos de respetar esta plantilla (que lo veremos un par de tutoriales mas y luego lo dejaremos de lado):

La estructura de un programa en lenguaje C, es relativamente simple, por lo cual vamos a respetar la plantilla y la secuencia de pasos para tener una mejor idea del programa:

1er Paso.- Declarar las variables globales que el desarrollador considere necesarias para el funcionamiento del programa, estás variables globales son reconocidas por todos los puntos de código del programa incluidas las funciones propias del desarrollador y la función main ( principal ).

2do paso.- Hacer las declaraciones de funciones diseñadas por el desarrollador para las tareas específicas en su programa si es necesario para el programa.

3er paso.- El código que sigue debe configurar e inicializar los puertos y módulos del microcontrolador que sean indispensables en la aplicación.

4to paso.- Por último se edita el código que contiene el aplicativo concreto del programa.

En el siguiente ejemplo se aplica la estructura del programa:

Problema 01.- Realizar un programa que muestre el valor decimal 5 por el puerto B .

Solución.- De la misma manera como iniciamos en nuestros anteriores proyectos primero vamos a etiquetar nuestro proyecto para las instrucciones. Esto nos ayudara para tener información de nuestro programa tanto para poder hacer modificaciones nuestras o bien para que otra persona, tenga información sobre como funciona nuestro código.

Ahora escribamos el siguiente código según nuestra receta anterior, para facilitar las instrucciones del programa, yo lo muestro primer en un editor de texto llamado Pluma, luego lo copiare en MicroC:

1).- Inicializamos el puerto B y limpiamos su contenido, para llamarlo.

2).- Habilitamos el puertos B como salida de datos, por medio de la instrucción TRIS como lo hemos estado haciendo.

3).- El registro de sentido de datos es TRISB. Al programar un bit de TRISB con un valor de 1 se consigue que el pin correspondiente del puerto B trabaje como entrada es decir, coloca el driver de salida en alta impedancia. Al programar un bit de TRISB con 0 se logra que el pin correspondiente del puerto B opere como salida es decir, coloca el contenido del LAT de salida en el pin seleccionado. Cada pin de este puerto tiene un pull up interno (resistencia conectada a V DD ). Cuando el puerto se configura como salida las pull-ups se desactivan automáticamente y también cada vez que se enciende el PIC (Power On Reset POR).

4).- Ahora que terminamos de escribir el código es momento de copiar dentro del IDE de MikroC .

Por ultimo compilaremos y luego obtendremos el archivo lab01.hex.

Simulación en MikroC

Una vez obtenido el archivo lab01.hex . Ya que no hemos tenido problemas dentro de las instrucciones para nuestro programa ahora debemos de comprobar que nuestro código funciona de manera adecuada en el simulador proteus.

Simulación en Proteus

Una vez simulado y compilado en MikroC obtendremos los siguientes archivos:

 Los archivos mas importantes son lab01.hex y lab01.asm , el primero para poder instalar en nuestro microcontrolador y simular en Proteus , el segundo es el archivo que facilita crear nuestro archivo para compilar que seria como el archivo *.asm pero para la versión en C, ya que el interprete se encargar de realizar la traducción para obtener el archivo lab01.hex .

 Primero cargamos el archivo lab01.hex para que se pueda iniciar con la simulación, para lo cual primero cargamos solamente el archivo HEX, si nuestras instrucciones son las adecuadas la mejor manera sera verla en la simulación.

 Algunas observaciones que tenemos que tener en mente son las siguientes:

1).- Cuando trabajamos con el puerto B se debe tener en mente las caracteristicas del mismo. Este puerto se puede programar por medio de los registros: PORTB, TRISB, OPTION_REG (activar/desactivar las pull ups) y ANSEL. En la tabla siguiente se indican las tecnologías de entrada y salida de cada pin de este puerto.

Tabla . Tecnologías E/S del puerto B del PIC18F4550 en modo digital.

Cuando se habiliten las funciones de periféricos de este puerto B, se debe tener cuidado al definir los bits del registro TRISB. Algunos periféricos modifican estos bits para hacer que algunos pines operen como salida y otros como entrada. Esta modificación tiene vigencia mientras el periférico está habilitado.

En resumen podemos ver en el siguiente video como va la configuración asi como los programas y hardware utilizados para el presente proyecto.

Aqui ver y descargar el video

Con todas estas observaciones se trata de aprender mas de los microcontroladores, ahora en cuanto a la configuración del microcontrolador todo dependerá de la hoja de datos que posee el microcontrolador, en el caso de 18F4550 de a poco con los ejemplo iremos viendo estas características. A medida que suba otro tutorial iré subiendo mas información con otro ejemplo, espero que toda la información te sea de utilidad y los espero en otro tutorial.

Todo el material que aquí se encuentra es de mi autoría, ademas de una recopilación de información de Internet de recursos que se pueden descargar como libros los cuales son usados como referencia para los ejercicios y los ejemplos. Cualquier consulta la puedes realizar en la parte de comentarios.

Bibliografia:

1.- Juan Ricardo Clavijo Mendoza, Diseño y simulación de sistemas microcontrolados en lenguaje C; Publicado el año 2011;[Fecha de consulta 7 de abril de 2020].

2.-Datasheet pic2550-4550; pic2550-4550; Publicado el año 2009; [Fecha de consulta 11 de abril de 2020].

Software utilizados:

1.- MikroC_PRO_PIC_2016_Build.6.6.3 descargado de la pagina oficial de Microchip.

2.- Proteus v 7.5 , simulado en linuxMint 19,4 por medio del programa Wine.

3.- Editor de texto libre, se puede descargar de Internet, es un editor GNU Linux.

4.- OpenProg , programador de microcontroladores PIC-AVR.

Hardware utilizados:

1.- Placa de Programación basado en los esquemas de OpenProg.

2.- Placa entrenadora desarrollado en base al microcontrolador Pic 18F4550.

3.- Placas modulo de leds , botoneras e interruptore